定频PWM控制混合桥双LLC谐振变换器研究

针对宽输出电压应用中传统频率控制LLC谐振变换器工作频率范围宽且存在较大循环电流的问题,提出1种定频PWM控制混合桥双LLC谐振变换器。根据原边侧结构的不同,所提变换器有3种拓扑结构形式,分别为半桥-半桥双LLC谐振变换器、半桥-全桥双LLC谐振变换器、全桥-全桥双LLC谐振变换器。其中,原边侧结构并联输入,2个变压器二次侧串联输出。相较于传统频率控制LLC变换器,3种拓扑形态始终在谐振频率点工作,缩小了开关频率范围;在PWM控制策略下,可以分别实现2倍电压增益、3倍电压增益和4倍电压增益以适应宽电压场合;电路中循环电流损耗低,软开关性能良好。Simulink仿真和实验结果验证了所提方案的可行性。

五相逆变器的空间矢量PWM控制

多相逆变器由于电压矢量的增加,其空间矢量PWM(SVPWM)控制同三相电机相比具有更大的灵活性,文中通过对五相逆变器电压矢量空间的分析,认为多相逆变器空间矢量PWM 控制的线性调制范围及形成的电机定子磁通要优于三相电机。根据五相逆变器的结构特点,在传统的最近两矢量SVPWM(NTV-SVPWM)控制的基础上,提出了两种新的五相逆变器SVPWM 控制方式:最近四矢量SVPWM(NFV-SVPWM) 控制和最小开关损耗SVPWM(MSL-SVPWM)控制。推导了3 种控制方式下的目标输出电压函数及波形,通过对比分析,认为:NTV-SVPWM控制含有较大的低次谐波,不适宜用于多相控制;NFV-SVPWM 控制的输出谐波最小,MSL-SVPWM 控制的开关损耗最小,分别适用于低调制指数和高调制指数工作区。利用MATLAB 对五相同步电机调速控制系统进行了仿真研究,仿真结果验证了上述结论。

基于PWM控制的低功耗继电器或低功耗电磁阀应用

本文主要探讨继电器与电磁阀的PWM(脉宽调制)控制方案设计。通过对继电器和电磁阀的工作原理、PWM控制技术的基本概念,提出一种PWM控制的继电器与电磁阀控制方案。此方案具有提高系统控制精度、降低能耗优点,同时也降低继电器与电磁阀自身发热,延长继电器、电磁阀、供电系统的使用寿命。本文将从理论分析、方案设计、实验验证等方面进行详细阐述。

X电容与PWM控制器配合之风险分析

文章讨论了车辆中基于PWM控制的域控制器与被控电机(例如空调鼓风机、车窗、座椅、方向盘管柱电机)中的X电容在配合时的冲突问题。提供了整车中这种搭配出现的背后原因,分析了包含电容热问题、器件损坏、控制器功能受影响、电磁兼容表现变差等可能性的风险,并以三个容值为代表提供测试数据验证了分析结果。还提供了电磁兼容视角下,基于失配系统的传导发射理论分析和测试验证,并提出取消电机端的X电容,取而代之的是在控制器端加此电容的方案。

基于CPLD的高精度PWM控制器的设计

电力电子技术已经广泛地应用在许多领域,PWM作为电力电子装置的控制技术,具有优良的控制性能。本文针对广范应用的PWM控制技术,提出了一种基于CPLD (Complex Programmable Logical Device)的PWM控制器,其优点是能够达到所要求的任意精度的PWM控制。采用VHDL硬件描述语言对CPLD编程,设计方便灵活,实现了高精度脉冲发生器,它可以解决高频电路带来的许多问题。

基于逆系统方法有功—无功解耦PWM控制的链式STATCOM动态控制策略研究

大容量链式静止同步补偿器(链式 STATCOM)具有独特的优点,但也存在无功动态响应时间常数大的劣势。该文结合国家电网公司攻关项目——上海西郊变±50Mvar 链式STATCOM 的研制,重点研究了正常工况下链式 STATCOM的快速闭环无功控制方法。建立了链式 STATCOM 的有功-无功暂态模型,通过引入多变量非线性控制逆系统方法,设计了基于逆系统方法和有功-无功解耦的非线性动态无功控制策略。在一台链式 STATCOM 物理样机上实现该动态控制策略,实验结果表明所提的无功闭环控制方法具有优良的动态性能,使链式STATCOM的闭环无功响应时间减小至10ms以内。

基于控制自由度组合的多电平逆变器载波PWM控制方法

提出了控制自由度组合的思想,利用多电平逆变器中多个控制自由度及其相互组合,以系统的性能指标优化为目标,提出了两种新型的具有实际意义的多电平逆变器载波PWM控制方法。为了验证所提出的控制自由度组合的思想和新型的PWM控制方法,对二极管箝位型三电平逆变器和五电平逆变器进行了仿真和实验研究。结果表明,文中两种新型的PWM控制方法在低调制度下具有比常规的多电平PWM方法更优越的谐波特性或更高的直流电压利用率。

基于互补PWM控制的Buck/Boost双向变换器在超级电容器储能中的应用

超级电容器等快速储能技术在短时大功率应用中具有较好的技术经济性,非常适宜于微型电网运行过程中的瞬时功率平衡控制。提出超级电容器通过Buck/Boost双向变换器与脉宽调制(pulse width modulation,PWM)逆变器相连的储能主电路结构,以实现功率的双向调节并提高超级电容器利用率。为解决直流母线电压易受PWM逆变器工作状态切换而波动的问题,采用互补PWM控制技术,分析其特点及其在提高系统运行稳定性与动态响应的优势;建立互补PWM控制的Buck/Boost双向变换器的小信号模型,应用电压电流双闭环与功率前馈相结合的方法以抑制直流母线电压波动;针对直流母线负载电流不易测量的问题,提出采用最小拍观测器的方法对负载电流进行虚拟测量。仿真和实验证实了该方法的有效性。

混合七电平逆变器的变频调速PWM控制策略

该文提出了基于参考电压分解的多电平直接PWM算法,分析并给出了该直接PWM算法在混合七电平逆变器中的应用方法,给出了主逆变器及辅助逆变器开关频率与控制频率的关系;通过仿真对混合七电平逆变器的直流电压平衡问题进行了研究,得到了不会出现直流电压不平衡的PWM开关模式;分析并提出了一种适用于混合七电平逆变器的改进的死区效应补偿方法,研制了一台基于混合七电平逆变器的交流380V变频调速实验样机。实验结果验证了混合七电平直接PWM算法及改进的死区补偿方法的有效性和正确性。

三电平变流器多载波PWM控制技术研究

对二极管箝位型和飞跨电容型两种三电平变流器拓扑的多载波PWM(脉冲宽度调制)控制策略进行研究,重点对这两种拓扑结构中存在的中点电位不平衡问题,以及不同拓扑结构所适用的多载波PWM方法,进行了理论分析和论证;通过Matlab/Simulink软件的仿真研究,分析了在不同调制度下输出电压的谐波分布和谐波畸变率,确定了载波层叠法与载波移相法的拓扑结构实用类型,论证了多载波PWM控制策略的实用性和可行性.

谐振开关电容变换器新型PWM控制策略

谐振开关电容变换器(Resonant Switched Capacitor converter RSCC)具有零电流开关的优点,但其输出电压的调节能力差。为了控制谐振开关电容变换器的输出电压,该文提出一种新型的PWM控制方式,它通过调整开关电容的充电时间(放电时间固定不变)来控制输出电压,使输出电压在输入电压和/或负载变化的情况下基本保持恒定。而且大部分开关器件仍保留零电流开关特性,因此具有开关电流应力低、EMI小等优点。该文以一个降压式谐振开关电容变换器为研究对象,详细分析了其工作过程和稳态特性,并制作了一台12V/5V/2A的实验样机控制系统,验证了该PWM控制方法的正确性和可行性。

基于混合频率载波调制的多电平PWM控制策略研究

混合多电平功率变换电路因在输出电压电平数相同的情况下采用的级联单元较少而受到关注。但由于其控制算法并未作相应扩展,影响了该电路的实用化。该文在分析混合七电平逆变电路工作原理的基础上,提出了一种适合混合功率单元的混合频率载波PWM调制法。与现有控制算法相比,该方法可使混合功率变换电路的各基本单元都参与PWM调制,避免了低压单元的电流倒灌问题。基于该控制策略给出了各基本单元驱动信号的生成方法,并在研制的混合七电平变频实验装置上实现了该控制算法。

三电平逆变器PWM控制窄脉冲补偿技术的研究

针对高压大功率器件存在的窄脉冲问题,提出了新型的采用零序电压注入(Zero-SequenceVoltageInjection即ZSVI)补偿方法来消除窄脉冲的影响。在三相参考电压中注入零序电压,消除了输出线电压中窄脉冲带来的谐波分量和负序分量。仿真与试验结果表明,这种PWM方法在控制中点电位波动的同时,补偿了窄脉冲的影响。采用ZSVI方法后增加了输出电压,输出电压THD大大减小,输出电压THD不再受增加最大最小窄脉冲宽度影响,从而可以提高系统的可靠性。

多电平最优空间矢量PWM控制方法的研究

空间矢量PWM控制方法已在常规二电平桥式逆变器广泛应用 ,而由于电平数增多 ,采用常规的空间矢量调制方法从数以百计千计的矢量中选取合适的矢量非常困难 ,因此多电平变流器的控制只用于电平数目较低如三电平、四电平或五电平。该文提出了一种新型的用于多电平变流器的多电平最优空间矢量PWM控制方案 (MOSVPWM )。这种控制方法基于空间矢量PWM控制的思想 ,从三相参考电压得到 8个待选空间矢量和参考电压矢量 ,然后选择与参考电压矢量最近的空间矢量。这种方法微机执行时间短且执行时间与电平数目无关 ,不受电平数目增加的影响 ,还可以与最优开关频率PWM法同时使用以提高调制系数。

PWM控制下多电平混合逆变电路的脉宽调制及拓扑分析

PWM和多电平变换是在高压大功率电力电子变换中应用较多的两种技术 ,本文在试验一种新型混合逆变电路的基础上 ,通过分析PWM控制下的多电平混合逆变电路调制方法 ,提出了一种混合单元间电压比取值的方法 。

基于PWM控制技术的电液比例阀的研究

介绍了基于PWM(Pulse Width Modulation)技术控制的电液比例阀的特点和原理。分析了占空比D与平均电流I之间的关系,并对一基于PWM控制的电液比例阀的流量特性曲线进行了分析。提出了通过改进PWM技术以改善液压控制系统的动态性能,提高控制精度的一般方法。

基于PWM控制的变量喷药技术体系及流量控制试验研究

以精准农业技术理论和研究为基础,讨论了我国喷药实施现状,分析了传统喷药技术的弊端,并提出了基于国产变量喷药机的PWM变量控制技术。变量控制系统包括脉宽调制(PWM)电磁阀、变量控制器及以地理信息系统为核心的变量实施上位计算机。通过试验证明,采用PWM方法实现变量喷药,流量控制范围可达到4:1,基于PWM的变量喷药控制方法符合变量喷药机对流量控制要求。

四桥臂三相逆变器的PWM控制

四桥臂三相逆变器的结构 ,其三相负载可以是平衡的或不平衡的、线性的或非线性的。由于第四桥臂的加入 ,控制变得非常复杂。本文分析了三相逆变器的调制信号与输入直流电压的关系 ,讨论了中点电压这个关键量 ,分析了该技术电压利用率不高的缺点 ,提出谐波注入法解决了该缺点 ,谐波注入法可以输出幅值更高的基波 ,同时谐波不会影响输出电流。文中提出了一种新的 PWM控制方案 ,该方案电压利用率高 ,并能带任意负载。仿真和实验结果证实了该方案的可行性。

基于S-Function的PWM控制系统仿真

脉宽调制(PWM)控制方法用于过程控制领域时,由于通过三角波构造PWM控制器不够准确,且三角波参数设置较为复杂,因此提出了利用S函数描述PWM控制算法,通过M文件编写的S函数完全是算法的再现,且生成的S函数模块如Simulink标准模块。结合Matlab中的Simulink工具箱对PWM控制系统进行建模,并针对一个一阶系统进行仿真。通过比较说明,用S函数实现的PWM控制器有着准确性高、建模简单等优点。

多电平逆变器PWM控制方法的研究

近年来 ,多电平逆变器在大功率场合应用越来越广泛。基于空间矢量原理提出了一种新的多电平PWM控制方法 ,这种 PWM方法称为多电平最优空间矢量 PWM方法 (MOSV PWM) ,可用于多电平串联逆变器供电的压频比控制的异步电动机调速系统。仿真结果表明 ,MOSV PWM方法与多电平载波方法和单脉冲法相比有许多优点 ,可以在线实现 ,输出线电压 TH D低 ,开关频率低。这种方法可以推广用于其它类型的多电平逆变器 ,除电机传动外还可以用于静态无功补偿和其它 FA CTS场合。